Sistema de aquisição de dados e controle de plantas descentralizadas de energias renováveis

A contribuicao das fontes de energias renovaveis na matriz energetica mundial esta aumentando rapidamente. No Brasil, a capacidade instalada de energia eolica atingiu 1 GW em maio de 2011 e os investimentos para projetos eolicos com entrada em operacao ate 2013 somam R$ 25 bilhoes. Sistemas de aquisicao de dados sao essenciais para a estimacao do potencial energetico do local onde a planta de energia renovavel sera instalada, como o exemplo da geracao eolica, onde e exigido um grande volume de dados de anos anteriores a fim de obter modelos precisos dos recursos energeticos do local. De uma forma semelhante para a geracao fotovoltaica, pode nao haver uma retribuicao do valor do investimento, caso o local de instalacao da planta possua um baixo potencial de energia solar. Tendo em vista esta necessidade, e descrito na presente dissertacao o desenvolvimento de um sistema de aquisicao de dados para o monitoramento de plantas de energias renovaveis descentralizadas. Este sistema consiste de uma unidade baseada em um microcontrolador para o armazenamento local de informacoes, permitindo a transmissao para internet via modem, onde os dados sao gravados em um servidor de banco de dados. A unidade microcontrolada possui uma arquitetura facilmente estendida para realizar o controle de plantas de energias renovaveis atraves do programa Matlab/Simulink. Uma implementacao pratica e apresentada atraves da utilizacao de um estimador dos minimos quadrados nao recursivos para calcular a funcao de transferencia de uma planta de bombeamento, permitindo um controle preciso da vazao de agua atraves de um controlador PI. Correlacoes e testes de desempenho sao usados para comparar os dados coletados pelo prototipo com os dados de um equipamento comercial. Os resultados indicam um erro quadratico medio de 0,103 m/s, para a medicao de velocidade de vento e o fator de correlacao superior a 0,9996. No conjunto, as baixas taxas de erros indicam que os dados foram armazenados de uma forma praticamente semelhante ao que seria esperado com base em equipamentos comerciais. Finalmente, a possibilidade de uso comercial do projeto e apresentada, permitindo a utilizacao de um prototipo para promover uma maior eficiencia na transmissao de dados em uma torre meteorologica da Petrobras em Paracuru - CE, Brasil.